苏教版高中化学电解池金属的电化学腐蚀与防护单元测试(1)

1、名校名 推荐电解池金属的电化学腐蚀与防护一、选择题1 (2018 年江西和平联考)利用化石燃料开采、加工过程产生的h 2s 废气，通过电化学法制取氢气的工艺如下图所示。下列说法不正确的是 ()。a 电解池中惰性电极c1 为阳极b该工艺优点之一是fecl3 溶液可循环利用c反应池中的离子方程式：2fe3 s2 =2fe2 s通电d电解池总反应的化学方程式：2fecl2 2hcl= 2fecl 3 h22下列装置或操作能达到实验目的的是()。a 防止铁钉生锈b构成铜锌原电池c构成铜银原电池d验证 nacl 溶液 (含酚酞 )电解产物3按如右图所示装置进行下列不同的操作，其中不正确的是 ()。1名校

2、名 推荐a 铁腐蚀的速度由大到小的顺序：只闭合 k 3只闭合 k 1都断开 只闭合 k2 b只闭合 k 3，正极的电极反应式： 2h2oo2 4e =4oh c先只闭合k 1，一段时间后，漏斗内液面上升，然后再只闭合k 2，漏斗内液面上升d只闭合k 2， u 形管左、右两端液面均下降4下列说法正确的是()。a钢闸门容易被腐蚀a、b 均为惰性电极， b 极反应是： o2 4ohb 4e=2h 2o阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是c11电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量d增加5.大功率的镍氢电池使用在油电混合动力车辆中。镍氢电池nimh电池正极板材料为niooh ，负极板材料为吸氢合金。下列

3、关于该电池的说法中正确的是()。向负极移动a 放电时电池内部 hb充电时，将电池的负极与外接电源的正极相连c充电时阳极反应为 ni(oh) 2 oh e =niooh h 2od放电时负极的电极反应式为mh n ne =m nh6 (2018 年广东潮州联考 )工业上，在强碱性条件下用电解法除去废水中的cn ，装置如下图所示，依次发生的反应有： cn 2e 2oh =cno h2o 2cl 2e =cl 2 3cl2 2cno 8oh =n26cl 2co23 4h 2o2名校名 推荐下列说法正确的是 ()。2a 铁电极上发生的反应为 fe 2e =feb通电过程中溶液ph 不断增大c为了使电

4、解池连续工作，需要不断补充nacld除去 1 mol cn ，外电路至少需转移5 mol 电子7 (2018 届安徽安庆六校联考)下列图示中关于铜电极的连接错误的是 ()。abcd二、非选择题8 (2018 届北京海淀期末)某小组同学利用下图装置对电解氯化铜实验进行了研究。装置现象电解一段时间时，阳极石墨表面产生气体，阴极石墨上附着红色物质，烧杯壁变热，溶液由蓝色变为绿色(1) 甲认为电解过程中阳极产生的 _是溶液变绿的原因，写出产生该物质的电极反应式： _ 。(2)乙查阅资料，cucl 2 溶液中存在平衡：cu2 4clcucl 4 2 (黄色 )h 0。据此乙认为：电解过程中，cucl 4

5、2( 黄色 )浓度增大，与cucl 2 蓝色溶液混合呈绿色。乙依据平衡移动原 理推测在电解 过程中cucl 42 浓度 增大的原因：_ 。(3)丙改用下图装置，在相同条件下电解cucl 2 溶液，对溶液变色现象继续探究。装置现象3名校名 推荐 解相同 ，阳极石墨表面 生气泡，溶液仍 色；阴极石墨上附着 色物 ，溶液由 色 色；u 形管 ，冷却后阴极附近溶液仍 色丙通 象分析 了甲和乙的 点均不是溶液 的主要原因。丙否定甲的依据是_ ，否定乙的依据是_ 。(4)丙 料： . 解 cucl 2 溶液 可能 生 cucl 2 ， cucl 2 掺杂 cu2 后呈黄色。 .稀 含 cucl 2 的溶液

6、生成 cucl 白色沉淀。据此，丙 ： 解 程中， 生 cucl 2 掺杂 cu2 后呈黄色，与 cucl 2 色溶液混合呈 色。丙 行如下 ：a取 解后 色溶液2 ml ，加 20 ml 水稀 ，静置5 分 后溶液中 生白色沉淀。b另取少量 化 晶体和 粉，向其中加2 ml 酸，加 得含cucl 2 的黄色溶液。c冷却后向上述溶液d取 c 中 2 ml 溶液，加20 ml 水稀 ，静置5 分 后溶液中 生白色沉淀。 a 的目的是 _ 。写出 b 中生成 cucl 2 的离子方程式：_ 。 充 c 中必要的操作及 象：_ 。丙据此得出 ： 解 阴极附近生成cucl 2 是 致溶液 的原因。9

7、(2018 届江西 大附中月考).氮肥的使用在提高粮食 量的同 ，也 致了土壤、水体 染等 境 。(1) 期 量使用 化肥nh 4cl ，易 致土壤酸化， 用化学用 解 原因：_ 。(2)工 上 理氨氮 水的方法是采用 解法将no3 化 n2，部分装置如下 所示。b 极的 极反 方程式是_ 。(3)常温下，除去60 l 水中的 62 mg no 3 后， 水的 ph _。 .如下 所示c、d 、e、f、 x 、 y 都是惰性 极。将 源接通后，向乙中滴入酚 溶4名校名 推荐液，在 f 极附近显红色。(1) 若用甲醇、空气燃料电池作电源，电解质为koh溶液，则a 极的电极反应式为_ 。(2)欲用

8、丙装置给铜镀银，银应该是_电极 (填 “ g”或 “ h”)。(3)丁装置中y 极附近红褐色变_(填“深”或“浅”)。(4)通电一段时间后，c、 d、 e、 f 电极均有单质生成，其物质的量之比为_ 。10 .某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。(1)如图 1 所示为某实验小组设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差 12 g，导线中通过 _mol 电子。图 1(2)如图 1，其他条件不变， 若将乙烧杯中的cucl 2 溶液换为 nh 4cl 溶液， 则石墨电极的电极反应方程式为_ 。(3)如图 2，其他条件不变， 若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n 形，

9、乙装置中与铜丝相连的石墨电极上发生的反应方程式为_ 。图 2 .氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：(1) 与 汽 油 等 燃 料 相 比 ， 氢 气 作 为 燃 料 的 两 个 明 显 的 优 点 是_( 写两点 )。(2)化工生产的副产品也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的na2feo4，同时获得氢5名校名 推荐通电3 所示。装置通气。总反应方程式为 fe 2h 2o 2oh =feo42 3h2 ，工作原理如图电后，铁电极附近生成紫红色的feo42 ，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：na2feo4 只在

10、强碱性条件下稳定，易被h 2 还原。图 3图 4电解一段时间后，c(oh )降低的区域在_( 填“阴极室”或“阳极室”)。电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是_ 。 c(na 2feo4)随初始c(naoh) 的变化如图4 所示，任选m、 n 两点中的一点，分析c(na2feo4)低于最高值的原因：_ 。11 (2017 届福建厦大附中月考)下图所示甲、乙是电化学实验装置。(1)若甲、乙两烧杯中均盛有nacl 溶液。甲中石墨棒上的电极反应式为_ 。乙中总反应的离子方程式为_ 。将湿润的淀粉 ki 试纸放在乙烧杯上方， 发现试纸先变蓝后褪色， 这是因为过量的 cl 2氧化了生成的 i

11、 2。若反应中 cl 2 和 i 2 的物质的量之比为51，且生成两种酸， 该反应的化学方程式为 _ 。(2)若甲、乙两烧杯中均盛有cuso4 溶液。甲中铁棒上的电极反应式为_ 。如果起始时乙中盛有 200 ml ph 5 的 cuso4 溶液 (25 )，一段时间后溶液的 ph 变为1 ，若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入_( 填写物质的化学式 )_g 。6名校名 推荐答案及解析1 c 解析： c1 极生成 fe3 ，应发生氧化反应，为阳极，c2 极生成氢气，为阴极，发生还原反应，故 a 正确；电解池中生成的 fecl 3 可作为反应池的反应物，则fecl 3 溶液可循环利用，故

12、b 正确；由装置可知反应池中的反应物为h2s 和 fecl3，反应的化学方程式为h2s 2fecl3=2fecl 2 s 2hcl ，离子方程式为2fe3 h 2s=2fe2 s 2h ，故 c错误；电解池中亚铁离子失去电子，氢离子得到电子，电解池总反应的离子方程式为2fe2通电2h =2fe3 h 2，故 d 正确。2 d 解析： 防止铁钉锈蚀时铁钉应接电源负极，a 错误； zn 电极放于 cuso4 溶液中，二者直接发生置换反应而不能构成原电池，b 错误； cu cuso4 溶液 ag 不能构成原电池， c 错误；直流电源右端为阳极，发生反应：2cl 2e =cl 2，可用 ki 淀粉溶液

13、检验 cl 2 产生，阴极发生反应： 2h 2e =h2，同时溶液中c(oh ) 增大，酚酞溶液变红，d 正确。3 a 解析： 金属腐蚀速率：电解池的阳极原电池的负极 化学腐蚀 原电池的正极 电解池的阴极，闭合k 3，是原电池，铁作负极，闭合k 2，是电解池，铁作阴极，闭合k 1，铁作阳极，因此腐蚀速率是只闭合k 1只闭合 k3 都断开 只闭合 k 2，故 a 错误；只闭合k 3，发生吸氧腐蚀，正极： o2 2h，故 b正确；只闭合 k1，铁作阳极，2o 4e =4oh阳极反应式为 fe2e =fe2，阴极反应式为2h 2e=h 2， u 形管中气体压强增大，因此漏斗中液面上升，然后只闭合k

14、2，铁作阴极，阴极反应式为2h 2e =h 2，阳极反应式为 2cl 2e =cl2 ， u 形管中气体压强增大，漏斗中液面上升，故c、 d 正确。4 d 解析： a 是外接电源的阴极保护法，钢闸门不容易被腐蚀，故a 错误； b 是氢氧燃料电池， b 为正极，电极反应为，故 b 错误；c 是电解 h 2o-co2o2 2h 2o4e=4oh通电混合气体制备 h 2 和 co，总反应为 h 2oco2=h 2co o2，阴极产生 h 2、 co，阳极产生氧气，阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是2 1，故 c 错误； d 项甲池中的 zn2通过阳离子交换膜进入乙池，乙池中发生反应：cu 2 2e

15、=cu，为了保持溶液呈电中性，进入乙池的 zn2 与放电的 cu 2 的物质的量相等，而zn 的摩尔质量大于cu，故乙池溶液总质量增大，故 d 正确。5c 解析： 放电时电池内部向正极移动，故a 错误；充电时，将电池的负极与外h接电源的负极相连，故b 错误；原电池正极反应为niooh h，2o e =ni(oh) 2 oh则充电时阳极反应为ni(oh) 2 e oh =niooh h2o，故 c 正确；放电时负极的电极反应式为 h 2 2e 2oh =2h2o，故 d 错误。6 d 解析： a 项，金属铁是阴极，铁电极上发生的是还原反应，故a 错误； b 项，根据反应可知，oh 被不断地消耗，

16、所以通电过程中溶液ph 不断减小，故 b 错误； c项，根据电极反应式，为了使电解池连续工作，需要补充氢氧化钠，故c 错误； d 项，根7名校名 推荐据反应， 除去 1 mol cno ，消耗 1.5 mol 氯气，转移电子3 mol ，再根据反应， 除去 1 molcn ，转移电子 2 mol，所以外电路至少需转移5 mol 电子，故 d 正确。7 c 解析： a 项，锌比铜活泼，锌作负极，铜作正极，连接正确；b 项，电解精炼铜，粗铜作阳极，纯铜作阴极，连接正确；c 项，电镀时，镀件作阴极，镀层金属作阳极，连接错误； d 项，电解氯化铜，铜作阴极，石墨作阳极，连接正确。8 (1)cl 2 2

17、cl 2e=cl 2(2)电解过程放热导致溶液温度升高，使cu2 4cl cucl 4 2平衡正向移动(3)阳极附近溶液仍为蓝色u 形管冷却后阴极附近溶液仍为绿色(4)证明在上述实验条件下，电解后的绿色溶液中存在cucl 2 cu2 4cl cu=2cucl 2 。加入 cucl 2 蓝色溶液，直至溶液颜色与电解后绿色溶液基本相同解析： (1)电解过程中阳极发生氧化反应，溶液中的氯离子放电生成氯气，氯气溶于水，溶液可能呈现绿色。 (2)电解过程放热导致温度升高，使cu 2 4clcucl 42 平衡正向移动， cucl 42 浓度增大。 (3) 阳极生成了氯气，但阳极附近溶液仍为蓝色，说明不是

18、生成氯气的缘故； cu 2 4clcucl 4 2 (黄色 )h 0，温度降低，平衡逆向移动，溶液应该呈现蓝色，但 u 形管冷却后阴极附近溶液仍为绿色，因此乙的推断也不正确。9 .(1)nh 4 h2onh 3h 2o h(2)2no 3 10e 6h 2o=n2 12oh (3)10 .(1)o 2 4e 2h 2o=4oh (2)g (3) 深 (4)1 2 2 2解析： .(2) b 极发生还原反应，no 3 转化为n 2，电极反应式为2no 3 10e 6h 2o=n2 12oh 。 (3)62 mg 硝酸根的物质的量是0.001 mol ，根据电极反应式可知生成 0.006 mol

19、氢氧根，浓度是0.006 mol 0.0001 mol l 1，因此 ph 10。60 l .(1)向乙中滴入酚酞溶液，在f 极附近显红色，说明 f 极附近有大量氢氧根离子，由此得出 f 极上氢离子放电生成氢气，所以f 极是阴极，则电源 b 极是负极， a 极是正极，电极反应式为 o2 4e 2h 2o=4oh 。 (2)若用丙装置给铜镀银，g 应该是 ag ，h 是铜，电镀液是 agno 3 溶液。 (3) 丁装置中 y 电极是阴极，氢氧化铁胶体的胶粒带正电荷，y 极附近红褐色变深。 (4) 甲装置中 c 电极上氢氧根离子放电生成氧气，d 电极上铜离子放电生成铜单质， e 电极上氯离子放电生

20、成氯气，f 电极上氢离子放电生成氢气，所以c、 d、 e、 f电极均有单质生成。 生成 1 mol 氧气转移4 mol 电子，生成 1 mol 铜转移 2 mol 电子，生成 1mol 氯气转移 2 mol 电子，生成1 mol 氢气转移2 mol 电子，所以转移相同物质的量的电子时生成单质的物质的量之比为1 2 22。10 .(1)0.2(2)2nh 42e =2nh 3 h2(3)2cl 2e=cl 28名校名 推荐 .(1)燃烧热值高、燃烧无污染、是可再生能源(写两点即可 )(2)阳极室防止生成的h 2 与高铁酸钠反应，使高铁酸钠的产率降低 m 点：氢氧根浓度偏小，高铁酸钠的稳定性差，且

21、反应较慢(或 n 点：氢氧根浓度较大，铁电极上容易生成氢氧化铁，使高铁酸钠的产率降低)解析： .(1)图 1 为原电池反应， fe 为负极，发生反应2，石墨为正极，fe 2e=fe发生反应 cu2 2e=cu ，总反应式为fe cu 2 =fe2 cu。一段时间后，两电极质量相差 12 g，则fe cu2 =fe2 cu质量差m转移电子56 g64 g 56 g 64 g 120 g2 mol1 2 gn则 n0.2 mol 。(2)若将 cucl 2 溶液换为 nh 4cl 溶液，溶液呈酸性，铵根在正极放电， 电极反应式为 2nh 42e =2nh 3 h 2。 (3) 若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n 形，甲装置发生铁的吸氧腐蚀，铁为负极，铜为正极，则乙装置石墨为阳极，石墨(1) 为阴极，乙为电解池装置，阳极反应式为 2cl 2e =cl2。 .(2)根据题意镍电极有气泡产生是氢离子放电生成氢气，铁电极发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子减少，因此电解一段时间后，c(oh )降低的区域在阳极室。氢气具有还原性，根据题意na2feo4 只在强碱性条件下稳定，易被h 2 还原。故电解过程中须将阴极产生的气体及时排出，防止na2feo4 与 h 2 反应使产率降低。根据题意na2feo4 只在强碱性条件下稳